(57)【要約】【課題】前方の走行車を検出可能なスキャンセンサを備えた走行車において、スキャンセンサの誤検出を減らす。【解決手段】走行車３は、走行車本体と、スキャンセンサ４と、フィルタ７とを備えている。スキャンセンサ４は、前方の走行車３を検出可能なセンサであり、測定範囲の一部の特定の光線が斜めに投射されるように水平面より傾けて配置されている。フィルタ７は、光量を減衰させるためのものであり、特定の光線に対して平面視で直交する方向に配置されている。【選択図】図４
2010282566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車本体と、
前方の走行車を検出可能なセンサであり、測定範囲の一部の特定の光線が斜めに投射されるように水平面より傾けて配置されたスキャンセンサと、
前記特定の光線に対して平面視で直交する方向に配置された、光量を減衰させるフィルタと、
を備えた走行車。
【請求項２】
前記フィルタは、前記特定の光線に対して平面視で直交する方向から前記特定の光線の方向へ向かって段階的に減衰量が弱くなるように配置されている、請求項１に記載の走行車。
【請求項３】
前記フィルタは、同じ減衰量を有するフィルタを前記スキャンセンサのエリアに応じて重ねて配置したものである、請求項２に記載の走行車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行車、特に、前方の走行車を検出可能なスキャンセンサを備えた走行車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、天井走行車や有軌道台車等の走行車では、走行車の追突等を避けるために、レーザー距離計のようなスキャンセンサを走行車に設けることによって、前方の走行車を検出できるようにしている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の走行車に設けられるスキャンセンサは、被投射体に対して光をスキャンし、そのスキャン領域から反射される光に基づいて被投射体の検出を行うようになっている。そして、このようなスキャンセンサが設けられた走行車では、走行車が走行する走行レールの分岐部や合流部、曲率半径の小さな曲がり部において、走行レール等による光の反射によって誤検出を生じやすい。
【０００５】
本発明の課題は、前方の走行車を検出可能なスキャンセンサを備えた走行車において、スキャンセンサの誤検出を減らすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる走行車は、走行車本体と、スキャンセンサと、フィルタとを備えている。スキャンセンサは、前方の走行車を検出可能なセンサであり、測定範囲の一部の特定の光線が斜めに投射されるように水平面より傾けて配置されている。フィルタは、光量を減衰させるためのものであり、特定の光線に対して平面視で直交する方向に配置されている。
この走行車では、スキャンセンサを水平面より傾けて配置することによって、測定範囲の一部の特定の光線およびその近傍の光線に対して乱反射を直接受けにくくして反射光の光量を減少させる。さらに、特定の光線に対して平面視で直交する方向については、フィルタを配置することによって反射光の光量を減少させるようにしている。この結果、スキャンの広い領域にわたって誤検出が生じにくい。
【０００７】
フィルタは、特定の光線に対して平面視で直交する方向から特定の光線の方向へ向かって段階的に減衰量が弱くなるようにフィルタを配置してもよい。
この走行車では、スキャンセンサが受ける反射光の光量をスキャンセンサの各エリアでより均一にすることができるため、スキャンセンサの検出精度を向上させることができる。
【０００８】
同じ減衰量を有するフィルタをスキャンセンサのエリアに応じて重ねて配置したものにしてもよい。
この走行車では、異なる減衰量のフィルタを準備することなく、スキャンセンサの各エリアにおける減衰量を調節することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる走行車では、スキャンセンサの誤検出を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる走行車が採用された走行車システムの側面図。
【図２】本発明の一実施形態にかかる走行車が採用された走行車システムのレイアウトを示す部分平面図。
【図３】スキャンセンサの縦断面図。
【図４】走行車に設けられた状態におけるスキャンセンサの側面図。
【図５】走行車に設けられた状態におけるスキャンセンサの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）走行車システムおよび走行車の基本構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる走行車３が採用された走行車システム１の側面図であり、本発明の一実施形態にかかる走行車３が採用された走行車システム１のレイアウトを示す部分平面図である。走行車システム１は、主として、走行レール２と、天井走行車からなる走行車３とを有している。走行車システム１は、走行車コントローラ（図示せず）からの搬送指令にしたがって、天井空間等に配置された走行レール２に沿って走行車３を走行させて、物品を搬送するためのシステムである。なお、走行レール２における走行車３の進行方向は、図１、２に示される矢印方向の一方通行である。
【００１２】
走行車３は、複数台あり、各走行車３の進行方向側の前面には、走行車３の追突等を避けるために、前方の走行車３を検出可能なスキャンセンサ４が設けられている。
【００１３】
（２）スキャンセンサの基本構成および動作
＜スキャンセンサの基本構成＞
図３は、スキャンセンサ４の縦断面図である。スキャンセンサ４は、被投射体に対して光をスキャンし、そのスキャン領域から反射される光に基づいて被投射体の検出を行うものである。ここでは、検出精度を高めるために、投光部から照射した光の位相と、この光が被投射体で反射され受光部において受光した際の光の位相との位相差から被投射体の検出を行うものが採用されている。
【００１４】
スキャンセンサ４は、主として、ベース４１と、受光素子４６（受光部）と、カバー４７と、投光素子５０（投光部）と、投光レンズ５１と、回転ユニット５２と、投光ミラー５６と、受光ミラー５７と、受光レンズ５８と、回転位置検出部５９と、モータ６２とを有している。
【００１５】
ベース４１は、底面部４２と、内側円筒部４３と、外側円筒部４４とを有しており、スキャンセンサ４における静止部を構成している。底面部４２は、後述の回転ユニット５２とカバー４７とを支持する板状部分である。内側円筒部４３は、底面部４２の上面から上方に向かって延びており、回転軸線Ｘを中心とする小径の円筒状部分である。内側円筒部４３の外周面には、軸受４５が配置されている。内側円筒部４３の上端開口は、円板部４３ａによって塞がれており、円板部４３ａの上面の回転軸線Ｘが通る位置には、受光素子４６が配置されている。外側円筒部４４は、底面部４２の上面から上方に向かって延びており、回転軸線Ｘを中心とする内側円筒部４３よりも大径の円筒状部分である。外側円筒部４４の内周面には、モータ６２を構成するステータ６３が軸受４５の外周側に位置するように配置されている。
【００１６】
カバー４７は、側面部４８と天面部４９とを有している。側面部４８は、底面部４２に取り付けられ、スキャンセンサ４の側面を構成している。側面部４８は、被投射体の検出に必要な光、例えば、特定の波長範囲の光を透過する素材によって形成された筒状部分である。天面部４９は、側面部４８の上端開口を塞ぐ板状部分である。天面部４９の下面の回転軸線Ｘが通る位置には、投光素子５０および投光レンズ５１が配置されている。
【００１７】
回転ユニット５２は、カバー４７の内部空間に配置され、回転軸線Ｘ回りに回転可能に配置されている。より具体的には、回転ユニット５２は、主として、投光ミラー支持部５３と、ロータ部５４と、受光ミラー支持部５５とを有しており、スキャンセンサ４における回転部を構成している。投光ミラー支持部５３は、その上面５３ａが回転軸線Ｘに対して略４５度傾斜しており、この上面５３ａに投光ミラー５６が取り付けられている。ロータ部５４は、主として、円板部５４ａと、上側筒状部５４ｂと、環状部５４ｃと、下側筒状部５４ｄとを有している。円板部５４ａは、投光素子５０および投光レンズ５１の下側に配置された板状部分であり、その上面の回転軸線Ｘが通る位置に投光ミラー支持部５３が配置されている。また、円板部５４ａの下面の回転軸線Ｘが通る位置には、受光ミラー支持部５５が配置されている。受光ミラー支持部５５は、その下面５５ａが回転軸線Ｘに対して略４５度傾斜しており、この下面５５ａに受光ミラー５７が取り付けられている。上側筒状部５４ｂは、円板部５４ａの外周端から下方に向かって延びる筒状部分であり、その下端は、内側円筒部４３の円板部４３ａの下方まで延びている。そして、受光ミラー支持部５５、受光ミラー５７および円板部４３ａは、上側筒状部５４ｂによって囲まれている。また、上側筒状部５４ｂには、側方に向かう開口が設けられており、この開口に受光レンズ５８が取り付けられている。環状部５４ｃは、上側筒状部５４ｂの下端から内周側に向かって延びる環状部分であり、その内周端は、軸受４５の外周面に当接している。下側筒状部５４ｄは、軸受４５の外周面に接しながら環状部５４ｃの内周端から下方に向かって延びる筒状部分である。下側筒状部５４ｄの外周面には、モータ６２を構成するマグネット６４が取り付けられており、ステータ６３に対向している。
【００１８】
モータ６２は、上記のように、ステータ６３とマグネット６４とを有している。ステータ６３は、回転ユニット５２の下側筒状部５４ｄの内周面に配置された巻線コイルとコアとからなる。マグネット６４は、下側筒状部５４ｄの外周面に配置された磁石からなる。そして、モータ６２は、ステータ６３により発生された回転磁界にマグネット６４が誘引されることにより、回転駆動力を発生させるようになっている。
【００１９】
投光素子５０および投光レンズ５１は、上記のように、天面部４９の下面の回転軸線Ｘが通る位置に配置されている。投光素子５０は、例えば、レーザーを光源とし、回転軸線Ｘ方向下方に光を出射するようになっている。投光レンズ５１は、投光素子５０の光出射方向側（ここでは、下側）に配置され、投光素子５０から出射された光のビーム径を一定にするようになっている。そして、投光素子５０は、投光回路（図示せず）を介して演算部（図示せず）より発光信号が入力されるようになっている。
【００２０】
投光ミラー５６は、上記のように、投光ミラー支持部５３の上面５３ａに取り付けられており、その鏡面が回転軸線Ｘ方向に対して略４５度斜め上方に傾斜した状態で配置されている。これにより、投光素子５０から入射する光を回転軸線Ｘの径方向外側にある被投射体に向けて出射することが可能になっている。
【００２１】
受光素子４６は、上記のように、内側円筒部４３の円板部４３ａの上面の回転軸線Ｘが通る位置に配置されている。受光素子４６は、例えば、フォトダイオード等の光センサで構成されている。そして、受光素子４６は、被投射体で反射した反射光を受光するとともにその反射光を測距信号に変換し、受光回路（図示せず）を介してその測距信号を演算部（図示せず）に入力させるようになっている。
【００２２】
受光レンズ５８は、上記のように、回転ユニット５２の円板部５４ａと環状部５４ｃとの上下方向間において、被投射体と受光ミラー５７との間に配置されている。また、受光レンズ５８は、受光素子４６に焦点を合わせるように配置されている。
【００２３】
受光ミラー５７は、上記のように、受光ミラー支持部５５の下面５５ａに取り付けられており、その鏡面が回転軸線Ｘ方向に対して略４５度斜め下方に傾斜した状態で配置されている。これにより、回転軸線Ｘの径方向外側にある被投射体からの反射光を回転軸線Ｘ方向下方、すなわち、受光素子４６に向けて出射することが可能になっている。
【００２４】
回転位置検出部５９は、回転ユニット５２の上側筒状部５４ｂの外周面に対向する位置に配置されている。回転位置検出部５９は、上側筒状部５４ｂの外周面に取り付けられている光学的スリットを周方向に配列して形成されるスリット板６０と、スリット板６０の回転経路上に配置されたフォトインタラプタ６１とを有している。これにより、回転ユニット５２の回転を検出することが可能になっている。
【００２５】
＜スキャンセンサの動作＞
以上のような構成を有するスキャンセンサ４の動作について説明する。
投光光は、投光素子５０から回転軸線Ｘ方向下方に出射され、投光ミラー５７で水平方向に反射される。この場合、投光ミラー５７は回転ユニット５２とともに高速で回転しているので、投光光は、カバー４７の側面部４８（以下、側面部４８の投光光が通過する部分を投光窓４８ａとする）を通じて回転軸線Ｘを中心とする所定の角度範囲のスキャン領域に連続的にスキャンされる。そして、このスキャン領域の被投射体で反射される光は、側面部４８（以下、側面部４８の反射光が通過する部分を受光窓４８ｂとする）を通じてカバー４７の内部に再び入射し、受光レンズ５８を通じて受光ミラー５７にほぼ水平方向に入射する。その後、反射光は、受光ミラー５７で回転軸線Ｘ方向下方に反射され、受光素子４６に焦合される。また、回転位置検出部５９は、受光素子４６で光を受光した際の回転ユニット５２における回転角度に関する情報を検出する。回転位置検出部５９は、この情報を演算部（図示せず）に入力する。
【００２６】
そして、演算部（図示せず）は、受光回路（図示せず）から入力される検出信号に基づいて被投射体までの距離を演算する。具体的には、演算部（図示せず）は、投光回路（図示せず）が検出した投光素子５０から照射した変調光の位相と、変調光が被投射体で反射され受光素子４６において受光した際の変調光の位相との差、すなわち、位相変化に基づいて被投射体までの距離を演算する。そして、この演算された距離と回転位置検出部５９からの回転位置情報とを組み合わせて被投射体の位置を検出する。
このようにして、スキャンセンサ４は、走行車３の進行方向前方の所定の角度範囲内でかつ所定の距離内にある被投射体を検出するようになっている。
【００２７】
（３）スキャンセンサの誤検出を防ぐための構成
上記のようなスキャンセンサ４を設けた走行車３では、例えば、図２に二点鎖線で示される走行車３のように、走行レール２の種々の合流部２ａ〜２ｄにおいて、走行レール２による光の反射によって誤検出が生じやすくなっている。具体的には、Ｎ字形の合流部２ａにおいては、合流部２ａに真っ直ぐに進行する走行車３のスキャンセンサ４が、曲がりながら合流する側のレール部分Ａからの反射光を検出することによって誤検出が生じやすくなっている。また、チューリップ形の合流部２ｂにおいては、合流部２ｂに左カーブしながら合流する走行車３のスキャンセンサ４が、これとは反対側の右カーブしながら合流する側のレール部分Ｂからの反射光を検出することによって誤検出が生じやすくなっている。また、Ｌ字形（９０度曲がり）の合流部２ｃにおいては、合流部２ｃに右カーブしながら合流する走行車３のスキャンセンサ４が、合流部２ｃと合流後の直線部との継ぎ目付近のレール部分Ｃからの反射光を検出することによって誤検出が生じやすくなっている。さらに、Ｌ字形（９０度曲がり）の合流部２ｄにおいては、合流部２ｄに左カーブしながら合流する走行車３のスキャンセンサ４が、左カーブする直前に合流部２ｄの進行方向正面のレール部分Ｄからの反射光を検出することによって誤検出が生じやすくなっている。なお、ここでは、誤検出が生じやすい箇所として、合流部を例に挙げているが、分岐部や曲率半径の小さい曲がり部についても同様の誤検出が生じやすい。
【００２８】
そこで、この走行車３では、上記のようなスキャンセンサ４の誤検出を減らすために、図４、５に示されるように、スキャンセンサ４を水平面より傾けて配置している。これにより、スキャン中にスキャンセンサ４の正面方向（０度）に投射された光線は、斜めに投射される。したがって、スキャンセンサ４の正面方向に投射された投射光に基づく反射光の光量は、水平方向に投射された場合に比べて、少なくなっている。この結果、レール部分からの乱反射による誤検出が少なくなる。
【００２９】
一方、投射光がスキャンセンサ４の正面方向（０度）から左右にシフトするにつれて投射された光の水平面に対する角度は小さくなっていき、直角方向（９０度）において投射された光の水平面に対する角度は０度になる。つまり、この方ではレール等からの乱反射低減の効果はあまりない。その問題を解決するためにスキャンセンサ４の正面方向と９０度の位置に光量を減衰させるフィルタ７を配置している。
【００３０】
ここで、図４は、走行車３に設けられた状態におけるスキャンセンサ４の側面図であり、図５は、走行車３に設けられた状態におけるスキャンセンサ４の平面図である。ここでは、走行車３の進行方向前面に設けられたスキャンセンサ４を下方に向けて水平面に対してθ度だけ傾斜させるとともに、スキャンセンサ４を走行車３の進行方向から見た際における横方向に、光量を減衰させるフィルタ７を配置するようにしている。
【００３１】
なお、スキャンセンサ４の傾斜角度θは、数度程度である。これにより、この走行車３では、走行車３の前面（例えば、合流部２ｄのレール部分Ｄ）からの反射光を直接受けにくくして光量が減少させることができる。
【００３２】
一方、スキャンセンサ４を水平面より傾けて配置するだけでは光量が減少しにくいスキャンセンサ４の傾き方向と直交する方向（例えば、合流部２ａ〜２ｃのレール部分Ａ〜Ｃ）については、フィルタ７を配置することによって反射光の光量を減少させることができる。これにより、合流部２ａ〜２ｄのレール部分Ａ〜Ｄにおける誤検出を減らすことができるようになっている。
【００３３】
しかも、フィルタ７は、スキャンセンサ４を傾けた方向と直交する方向からスキャンセンサ４を傾けた方向へ（ここでは、スキャンセンサ４を走行車３の進行方向から見た際における横面から前面に向かって）段階的に減衰量が弱くなるように配置されている。この際、同じ減衰量を有するフィルタ７ａ、７ｂをスキャンセンサ４のエリアに応じて重ねて配置するようにしている。
【００３４】
より具体的には、フィルタ７は以下のように構成されている。スキャンセンサ４のスキャン角度エリア（回転軸線Ｘを中心とした角度α＋２β＋２γのエリア）において、受光窓４８ｂのうちスキャンセンサ４の前面の角度αのエリア内に位置する部分には、フィルタを配置していない。さらに、受光窓４８ｂのうちスキャンセンサ４の角度αよりも横面寄りのエリア（角度β、γ）内に位置する部分には、フィルタ７ａを貼り付けている。さらに、受光窓４８ｂのうちスキャンセンサ４の角度βよりも横面寄りのエリア（角度γ）内に位置する部分には、フィルタ７ａの上にフィルタ７ｂを貼り付けている。これにより、この走行車３では、スキャンセンサ４が受ける反射光の光量をスキャンセンサ４の各エリアで（ここでは、スキャンセンサ４の受光窓４８ｂの前面から横面にわたって）より均一にすることができる。さらにその結果、スキャンセンサ４の検出精度を向上させることができるようになっている。また、段階的に減衰量が弱くなるようにフィルタ７を構成するにあたり、同じ減衰量のフィルタ７ａ、７ｂだけを使用すればよく、異なる減衰量のフィルタを準備する必要がないという利点がある。
【００３５】
（４）特徴
走行車３は、走行車本体と、スキャンセンサ４と、フィルタ７とを備えている。スキャンセンサ４は、前方の走行車３を検出可能なセンサであり、測定範囲の一部の特定の光線が斜め下方に投射されるように水平面より傾けて配置されている。フィルタ７は、光量を減衰させるためのものであり、特定の光線および近傍の光線に対して平面視で直交する方向に配置されている。
この走行車３では、スキャンセンサ４を水平面より傾けて配置することによって、特定の光線に対して乱反射を直接受けにくくして反射光の光量を減少させる。さらに特定の光線に対して平面視で直交する方向については、フィルタ７を配置することによって反射光の光量を減少させるようにしている。この結果、スキャンの広い領域にわたって誤検出が生じにくい。
【００３６】
フィルタ７は、特定の光線に対して平面視で直交する方向から特定の光線の方向へ向かって段階的に減衰量が弱くなるように配置されている。
この走行車３では、スキャンセンサ４が受ける反射光の光量をスキャンセンサ４の各エリアでより均一にすることができるため、スキャンセンサ４の検出精度を向上させることができる。
【００３７】
フィルタ７は、同じ減衰量を有するフィルタ７ａ、７ｂをスキャンセンサ４のエリアに応じて重ねて配置したものである。
この走行車３では、異なる減衰量のフィルタを準備することなく、スキャンセンサ４の各エリアにおける減衰量を調節することができる。
【００３８】
（５）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３９】
走行車システムとしては、天井走行車を使用したシステムに限定されず、床面等に配置された走行レール上を走行する有軌道台車等を使用したシステムであってもよい。
走行車システムのレイアウトは、上記実施形態に限定されない。
スキャンセンサの構成は、上記実施形態に限定されない。
【００４０】
前記実施形態ではスキャンセンサは斜め下方に傾けられていたが、斜め上方に傾けられていてもよい。
フィルタの構成やスキャンセンサのエリア分けは、上記実施形態に限定されない。また、異なる減衰量のフィルタを容易に準備できる場合には、異なる減衰量のフィルタを使用して段階的に減衰量が弱くなるようにフィルタを構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、前方の走行車を検出可能なスキャンセンサを備えた走行車に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
３              走行車
４              スキャンセンサ
７、７ａ、７ｂ  フィルタ
【図１】
2010282566.tif 000003
【図２】
2010282566.tif 000004
【図３】
2010282566.tif 000005
【図４】
2010282566.tif 000006
【図５】
2010282566.tif 000007